掃描探針顯微技術(shù)理論與應(yīng)用

內(nèi)容概要

掃描探針顯微鏡自20世紀80年代初出現(xiàn)以來，在短短20年的時間里，一直是各國科學(xué)家 的研究熱點，并迅速發(fā)展成為一個含20多個品種的龐大顯微鏡家族。本書共分七章，依次向讀者展現(xiàn)： 顯微鏡的發(fā)展歷史； 系統(tǒng)介紹掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡和掃描近場光學(xué)顯微鏡等掃描探針顯微鏡的主要成員； 扼要介紹磁力顯微鏡、靜電力顯微鏡等其他類掃描探針顯微鏡； 闡述掃描探針顯微鏡使用過程中可能遇到的一些問題及相應(yīng)的處理方法； 論述掃描探針顯微鏡在各方面的應(yīng)用。    本書可供顯微鏡專業(yè)操作和研究人員閱讀，也可以作為納米材料、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域的教材及相關(guān)研究人員的參考書。

書籍目錄

第1章 顯微鏡的發(fā)展歷史  1.1 光學(xué)顯微鏡　1.2 電子顯微鏡　　1.3 掃描探針顯微鏡　參考文獻第2章 掃描隧道顯微鏡　2.1 歷史發(fā)展　2.2 STM的原理與結(jié)構(gòu)　　2.2.1 量子隧道效應(yīng)　　　　2.2.2　壓電效應(yīng)與壓電陶瓷　2.3 STM的系統(tǒng)組成　　2.3.1 探針掃描系統(tǒng)　　2.3.2 STM針尖的制備與處理　　2.3.3 電流檢測與反饋系統(tǒng)　　2.3.4 針尖趨近系統(tǒng)　　2.3.5 振動隔離系統(tǒng)　　2.3.6 數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)　2.4 STM工作模式　　2.4.1　基本模式　　2.4.2　衍生模式　2.5　STM的發(fā)展　參考文獻第3章　原子力顯微鏡　3.1　簡介　3.2　AFM原理與結(jié)構(gòu)　　3.2.1　AFM與STM原理之比較　　3.2.2　AFM的組成　3.3　AFM力監(jiān)測器　　3.3.1　力傳感器　　3.3.2　光電檢測器　3.4　AFM的工作模式　　3.4.1　接觸模式　　3.4.2　非接觸模式　　　3.4.3　輕敲模式　　3.4.4　相位成像模式　　3.4.5　輕敲抬高模式　　3.5　力-距離曲線　參考文獻第4章　掃描近場光學(xué)顯微鏡　4.1　歷史　4.2 原理與結(jié)構(gòu)　　4.2.1 近場與遠場　　4.2.2　SNOM結(jié)構(gòu)　4.3　SNOM探針　　4.3.1　光纖探針的基本結(jié)構(gòu)　　4.3.2　探針形狀與小孔粗糙度　　4.3.3　SNOM探針的制備　4.4　針尖-樣品間距離的控制　　4.4.1　SNOM的工作模式　　4.4.2　SNOM的襯度類型　　4.4.3　SNOM針尖-樣品間距離的控制方法　4.5 商用SNOM　4.6　應(yīng)用　　4.6.1　高分辨率光學(xué)成像　　4.6.2　數(shù)據(jù)存儲　　4.6.3　局域光譜　　4.6.4　生命科學(xué)應(yīng)用及單個分子探測　參考文獻第5章　其他掃描探針顯微鏡　5.1　磁力顯微鏡　　5.1.1　MFM工作原理　　5.1.2　MFM與其他顯微鏡的比較　　5.1.3　MFM的應(yīng)用　5.2　靜電力顯微鏡　　5.2.1　EFM原理　　5.2.2　EFM的應(yīng)用　　5.2.3　掃描電容顯微鏡　5.3　摩擦力顯微鏡　5.4　掃描熱顯微鏡　5.5　掃描離子電導(dǎo)顯微鏡　參考文獻第6章　掃描探針顯微鏡的問題及解決方法　6.1　微懸臂彈性常數(shù)的計算　　6.1.1　微懸臂彎曲變形彈性常數(shù)的計算　　6.1.2　微懸臂扭曲變形彈性常數(shù)的計算　6.2　針尖與樣品間的相互作用　　6.2.1　力-距離曲線　　6.2.2　微懸臂黏附顆?！?.3　針尖污染與清潔　　6.3.1　污染針尖的鑒別方法　　6.3.2　污染針尖的清潔方法　6.4　針尖改性（針尖疏水化）　　6.4.1　親水和疏水的AFM針尖　　6.4.2　針尖的疏水化處理　6.5　AFM在液相環(huán)境中的操作　　6.5.1　空氣環(huán)境與液相環(huán)境的比較　　6.5.2　AFM在液相環(huán)境中工作時需注意的事項　　6.5.3　掃描模式與水化膜對掃描成像的影響　6.6　圖像的失真分析與解釋　　6.6.1　針尖寬化與細化效應(yīng)　　6.6.2　圖像異常——針尖?樣品間的角度　　6.6.3　圖像異?！樇鈿埲薄　?.6.4　圖像異常——針尖太大　　6.6.5　x-y軸的線性校正　　6.6.6　其他導(dǎo)致掃描圖像失真的原因　6.7　增大SPM的掃描范圍　參考文獻第7章　掃描探針顯微鏡的應(yīng)用　7.1 高分辨率掃描成像　7.2　原子分子搬遷　　7.2.1　搬遷方式　　7.2.2　原子分子搬遷舉例　　7.2.3　分子操縱　　7.2.4　構(gòu)造新的功能分子和單分子器件　7.3　微機械加工　　7.3.1　表面檢測　　7.3.2　表面納米加工　7.4　高密度存儲　　7.4.1　概述　　7.4.2　信息存儲材料　　7.4.3　信息存儲技術(shù)　7.5　在線監(jiān)測　　7.5.1　生物活體的在線監(jiān)測　　7.5.2　物理化學(xué)反應(yīng)過程的在線監(jiān)測　7.6　其他領(lǐng)域的應(yīng)用　　7.6.1 生物醫(yī)學(xué)　　7.6.2 膜科學(xué)　　7.6.3 環(huán)境科學(xué)參考文獻

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